15.5物理学史、方法和单位制综合练（解析版）-2023年高考物理一轮复习提升核心素养

这是一份15.5物理学史、方法和单位制综合练（解析版）-2023年高考物理一轮复习提升核心素养，共10页。试卷主要包含了 下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．质点、位移、点电荷都是理想化模型
B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证
C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D．万有引力恒量G是由伽利略首次通过实验而测得的
【答案】C
【解析】A．质点和点电荷都是理想化模型。故A错误；
B．牛顿第二定律可以通过实验来验证。故B错误。
C．单位m、kg、s分别是长度、质量和时间的单位属于国际单位制的基本单位。故C正确；
D．万有引力恒量G是由卡文迪许首次通过实验而测得的。故D错误。
故选C。
2. 公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ ）
A．kg·m·s-1B．kg·m·s-2C．Pa·m2D．J·m-1
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律F=ma可知，力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示为kg·m·s-2。
故选B。
3. 如图所示，厚度为h、宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体的上下表面会产生电势差（霍尔电压），这种现象称为霍尔效应。经研究可得霍尔电压与导体电流的关系为，其中：k称为常尔系数。则下列说法正确的是（ ）
A．霍尔系数k的量纲为m3/C
B．霍尔系数k的量纲为m3/s
C．霍尔系数k的量纲为m/C
D．若将金属导体换成浓度均匀的食盐溶液，仍会产生霍尔现象
【答案】A
【解析】ABC．由
可得
故k的单位为
故A正确，BC错误；
D．食盐溶液中含有等量的正负两种电荷，不会产生霍尔现象，故D错误。
故选A。
4. 用国际单位制的基本单位表示静电力常量的单位，下列符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】由库仑定律F＝k可知，静电力常量
k＝
在国际单位制中力F、距离r、电荷量q1与q2的单位分别是N、m、C，即静电力常量的单位为，又由
可得
由
可得
所以k的单位为。
故选A。
5. （多选）生物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
B．根据速度定义式 ，当非常小时，平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．定义加速度用到理想实验法，加速度与和无关
【答案】AB
【解析】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，A正确；
B．根据速度定义式 ，当非常小时，平均速度就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，B正确；
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法，C错误；
D．定义加速度用到比值法，加速度与和无关，D错误。
故选AB。
6. （多选）关于电流的概念，下列说法正确的是（ ）
A．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
B．导体中有电荷运动不一定会形成电流
C．两端电势差越大的导体，通过它的电流也必越大
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
【答案】BD
【解析】A．电流的合成不满足平行四边形定则，则电流是标量，其方向就是正电荷定向移动的方向，选项A错误；
B．形成电流必须有两个条件：自由电荷和电压，则导体中有电荷运动不一定会形成电流，选项B正确；
C．根据
可知，两端电势差越大的导体，通过它的电流不一定越大，选项C错误；
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位，选项D正确。
故选BD。
7. 在人类对物体运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是( )
A.伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
B.卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来
C.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动
D.奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质
【答案】A
【解析】伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论，故A正确．牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来，故B错误．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做椭圆运动，故C错误．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故D错误．
8. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
【答案】B
【解析】开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿在开普勒研究基础上结合自己发现的牛顿运动定律，发现了万有引力定律，指出了行星按照这些规律运动的原因，选项B正确．
9. 2018年中国散裂中子源(CSNS)迎来验收，目前已建设的3台质谱仪也将启动首批实验．有关中子的研究，下列说法正确的是( )
A.eq \\al(234, 90)Th核发生一次α衰变，新核与原来的原子核相比，中子数减少4
B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是原子核衰变反应
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D.中子和其他微观粒子一样，都具有波粒二象性
【答案】D
【解析】α衰变的本质是发生衰变的核中2个质子和2个中子形成氦核并释放出去，所以发生一次α衰变，新核与原来的核相比，中子数减少2，选项A错误；裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应，而氘核和氚核生成氦核和中子的反应是较轻的原子核的聚变反应，选项B错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子，选项C错误；所有粒子都具有波粒二象性，选项D正确．
10. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
B.库仑通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值
C.亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因
D.开普勒三大定律揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础
【答案】D
【解析】
牛顿第一定律是牛顿在伽利略、笛卡儿等人研究的基础上总结出来的，不是通过实验得出的，A错误；引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测出的，库仑通过扭秤实验发现了库仑定律，B错误；亚里士多德提出了力是维持物体运动的原因，C错误；开普勒发现了行星运动的三大定律，为后人发现万有引力定律奠定了基础，D正确．
11. 在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理学思想与方法．下列有关物理学思想与方法的描述中正确的是( )
A.在验证力的合成法则的实验中利用了控制变量法的思想
B.库仑在研究电荷间的相互作用时，利用了微小量放大法的思想
C.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，利用了等效替代的思想
D.在研究物体的运动时，把物体视为一个有质量的“点”，即质点，利用了假设法的思想
【答案】B
【解析】在验证力的合成法则的实验中利用了一个力作用和两个力作用的效果相同，即利用了等效替代法，A错误；库仑在研究电荷间的相互作用时，利用了微小量放大法的思想，B正确；在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中，需要控制质量一定，研究加速度与合外力的关系，需要控制合外力一定，研究加速度和质量的关系，所以该实验利用了控制变量法，C错误；质点属于理想模型法，D错误．
12. 下列的说法中正确的是( )
A.奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，并由此而引入了“场”的概念
B.伽利略在推导匀变速直线运动位移公式时，应用了“微元法”也就是微积分的基本原理，把整个运动过程划分成了很多的小段，每一小段近似地看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加的方法
C.法拉第首先发现了电磁感应现象，变压器就是以这一现象作为其工作原理的
D.库仑在发现了库仑定律之后，进一步得出了电场强度E＝eq \f(F,q)以及磁感应强度B＝eq \f(F,IL)定义式，从而总结出了利用比值来定义物理量的方法
【答案】C
【解析】奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，法拉第引入了“场”的概念，选项A错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，应用了“微元法”也就是微积分的基本原理，把整个运动过程划分成了很多的小段，每一小段近似地看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加的方法，用此方法不是伽利略，选项B错误；法拉第首先发现了电磁感应现象，变压器就是以这一现象作为其工作原理的，选项C正确；库仑在发现了库仑定律，并进一步得出了电场强度E＝eq \f(F,q)以及磁感应强度B＝eq \f(F,IL)定义式，利用比值来定义物理量的方法不是库仑总结的，选项D错误．
13. (多选)在物理学的发展进程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要的作用，下列关于物理思想和方法的说法中正确的是( )
A.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
B.质点和点电荷采用的是同一种思想方法
C.合力和分力体现了等效替换的思想
D.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量
【答案】BCD
【解析】在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，选项A错误；质点和点电荷采用的是同一种思想方法都是理想模型法，选项B正确；合力和分力体现了等效替换的思想，选项C正确；加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量，选项D正确．
14. (多选)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是( )
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【答案】D
【解析】奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电流能够产生磁场，电和磁之间存在联系，选项A正确．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，选项B正确．通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，由于导线圈中磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律，选项D正确．
15. 剂量当量是表示辐射效果的物理量，它的单位是Sv，1Sv 等于1kg受照射物质吸收了1J的辐射能量，即1Sv＝1 J/kg。则Sv用基本单位可表示为（ ）
A．N·m/kgB．N·kg/mC．s2/ m2D．m2/s2
【答案】D
【解析】
故选D。
16. 下列仪器不能直接测量国际单位制中力学基本物理量的是（ ）
A．三角板B．秒表
C．托盘天平D．测力计
【答案】D
【解析】
国际单位制力学基本物理量是长度、时间、质量，图中测量仪器三角板、秒表、天平、测力计分别可以测量长度、时间、质量、力。其中不能直接测量国际单位制中力学基本物理量的是测力计，故ABC错误，D正确。
故选D。
17. 电势差是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量与此物理方法不相同（ ）
A．电场强度B．电阻C．电容D．电流
【答案】B
【解析】
ACD．电场强度、电容和电流，都是用比值定义法定义的物理量，故ACD不符合题意；
B．电阻是电阻的决定式，不是用比值定义法定义的物理量，故B符合题意。
故选B。
18. “千克”这一基本单位原由国际千克原器来定义。国际千克原器是1889年第一届国际计量大会批准制造的，它是一个用铂铱合金制成的圆柱体，高度和直径均为39mm，原型保存在巴黎国际计量局。因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即1kg＝．该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后，国际单位中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是（ ）
A．普朗克常量h是个无单位的常量
B．普朗克常量h的单位等效于N•m•s
C．普朗克常量h的单位等效于kg•m•s﹣2
D．受外界因素的影响普朗克常量h的数值也会发生细微变化
【答案】B
【解析】
ABC．题目中
1kg=
则
h=6.62607015×10-34kg•m2s-1
所以h的单位为kg•m2s-1；由于力的单位：1N=1kg•m•s-2，所以普朗克常量h的单位等效于N•m•s，故B正确，AC错误；
D．普朗克常量不随外界因素发生变化，故D错误。
故选B。